2022年高考生物二轮复习第一部分专题微生物分离培养及在传统发酵技术中的应用新人教 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载专题 21 微生物分离培养及在传统发酵技术中的应用 请根据当地教学实际和高考要求选用 1果酒制作用到的微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,重要反应:C6H12O6 酶2C2H5OH 2CO2,最适温度为1825。2果醋制作用到的微生物是醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型,重要反应:C2H5OH O2 酶CH3COOH H2O ,最适温度为3035。3果酒、果醋的制作流程:挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋4腐乳制作涉及的主要微生物是毛霉,其代谢类型为异养需氧型,重要反应:蛋白质 蛋白酶多肽、氨基酸。5泡菜制作用到的微生物是乳酸菌,其代谢类型为异养厌氧型,重要反应:
2、C6H12O6 酶2C3H6O3,最适温度一般为1820。6培养基按物理状态分为液体培养基和固体培养基;按功能分为选择培养基和鉴别培养基。7常见的两种接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。8三种常用的灭菌方法有:灼烧灭菌,如接种环、接种针;干热灭菌,如玻璃器皿和金属用具等;高压蒸汽灭菌,如培养基等。9土壤中分解尿素的细菌的分离与计数过程:土壤取样样品的稀释将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上筛选能生长的微生物菌落。10分解纤维素的微生物的分离实验原理:刚果红纤维素红色复合物红色消失,出现透明圈1(2012北京高考) 高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影精选学习资料 -
3、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页学习好资料欢迎下载响最大的一项是( ) A将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中B将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上C将转基因植物叶片接种到无菌培养基上D将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上 命题立意 本题主要考查几种常见生物学实验的无菌操作要求。 知识依托 无菌操作对实验结果影响大小决定于杂菌对实验结果的影响。植物组织培养成功的关键在于无菌操作,否则将导致实验失败。 解析 选 C A项,将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中进行酿酒时,在缺氧、酸性环境下其他杂菌不能生长,故不严格灭菌对其影响不大;B项,腐乳制
4、作中将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上,毛霉生长繁殖快且抗杂菌能力强,故不严格灭菌对实验结果影响不大; C项,进行植物组织培养时,植物材料体积小、抗性差,而微生物繁殖快、生长迅速、会争夺培养基中的营养,产生的代谢废物还会毒害培养材料,故培养材料一旦被微生物( 如细菌 ) 污染,将严重影响实验结果;D 项,选择培养基中已经加入了某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物生长,另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物,因此将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上时不进行严格的无菌操作,对实验结果影响不大。2(2012江苏高考) 下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述,合理的是( 多选 )(
5、) A在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长B条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸C果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小D将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量 命题立意 本题主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知识。 知识依托 传统发酵技术操作中,要提供适合所用微生物生长发育的适宜条件,同时严格进行无菌操作,抑制其他杂菌生长。实验操作过程中减少不安全因素的发生。 解析 选 ABC 果酒发酵后期, 因营养物质的消耗、pH改变等原因, 酵母菌呼吸产生CO2的量变少,所以可延长拧松瓶盖的间隔时间,A 项正确;当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸,B项正确;果酒发酵过程
6、中不断消耗葡萄糖产生酒精,导致发酵液的密度逐渐减小,C项正确。制作腐乳时,对长满毛霉的豆腐加盐腌制时,需逐层加盐,并随层数加高而增加用盐量,在近瓶口表面要铺得厚一些,D项错误。3(2012浙江自选模块) 幽门螺杆菌 (Hp) 感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下:配制培养基 灭菌、倒平板 X 培养 观察请回答:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页学习好资料欢迎下载(1) 在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含有 _, 它能以尿素作为
7、氮源;若有Hp,则菌落周围会出现 _色环带。(2) 下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是_灭菌。A高压蒸汽B紫外灯照射C70% 酒精浸泡 D 过滤(3) 步骤X 表示 _。在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液_到培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得_菌落。(4) 在培养时,需将培养皿倒置并放在_中。 若不倒置培养, 将导致 _。(5) 临床上用14C 呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp 能将14C 标记的_分解为NH3和14CO2。 命题立意 本题考查微生物的分离与培养的知识。 知识依托 微生物分离是根据微生物的营养需求及生长条件,人为控制这些条件,适合目的微生物生长、抑制
8、其他微生物生长的方法。微生物培养操作过程中要严格无菌操作。运用特定的染色或化学试剂与微生物代谢产物的特定反应,检验或检测目的微生物。 解析 (1) 幽门螺杆菌 (Hp) 含有脲酶,能以尿素为氮源,在加入尿素和酚红指示剂的培养基中培养Hp,由于尿素经脲酶的降解可产生碱性的NH3,NH3能使培养基中的酚红由红黄色变成红色,故菌落周围会出现红色环带。(2) 由于尿素加热会分解,对尿素溶液进行灭菌最好用G6玻璃砂漏斗过滤。(3) 微生物的分离和培养步骤是:配制培养基灭菌、倒平板接种培养。 为获得单菌落, 接种操作前应先将菌液稀释,然后将菌液涂布到培养基平面上即可。 (4) 微生物培养时需将培养皿倒置并
9、放在恒温培养箱中,若不倒置培养,则无法形成单菌落。 (5) 幽门螺杆菌能将14C 标记的尿素分解为NH3和14CO2,故临床上常用14C 呼气试验检测人体内幽门螺杆菌的存在。 答案 (1) 脲酶红(2)D (3) 接种涂布单(4) 恒温培养箱无法形成单菌落(5) 尿素1从考查内容上看,主要考查微生物的纯化培养操作与应用、传统发酵技术。2从考查角度上看,联系生产生活实际考查微生物的计数、分离和纯化培养;结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作。3从命题趋势上看,预计 2013 年高考命题仍以对微生物培养与应用考查为热点,主要是和生产生活实际相联系或与实验结合对实验原理、实验操作进行综合
10、命题考查。微生物的营养精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页学习好资料欢迎下载 例 1 (2012青岛调研 ) 在农田土壤的表层自生固氮菌较多,用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养,可将自生固氮菌与其他细菌分开,对培养基的要求是( ) 加抗生素不加抗生素加氮素不加氮素加葡萄糖不加葡萄糖37恒温箱中培养2830温度下培养AB C D 解析 细菌对抗生素敏感,故培养基中应不加抗生素;自生固氮菌有固氮功能,故培养基中不需要加氮素;自生固氮菌是异养的,应该加葡萄糖, 其生长繁殖的适宜温度是2830。 答案 C 1微生物
11、的营养(1) 微生物生长所需五大营养素即碳源、氮源、生长因子、水和无机盐。(2) 微生物最常用的碳源是糖类,尤其是葡萄糖;最常用的氮源是铵盐、硝酸盐。(3) 对异养微生物来说,含C、H、 O 、N的有机物既是碳源、又是氮源。2培养基的类型及作用划分标准培养基种类特点用途液体培养基不加凝固剂工业生产物理性质半固体培养基加凝固剂,如琼脂观察微生物的运动、分类、鉴定固体培养基微生物分离、 鉴定、 活菌计数、 保藏菌种化学成分天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确( 用化学成分已知的化学物质配成) 分类、鉴别用途选择培养基允许特定种类的微生物生长, 同时抑制或阻止其他微生
12、物生长培养、分离出特定微生物,如培养酵母菌和霉菌, 可在培养基中加入青霉素; 培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度食盐鉴别培养基根据微生物的代谢特点,在培养基鉴别不同种类的微生物,如用伊红美蓝培养基鉴别饮用水或乳制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页学习好资料欢迎下载中加入某种指示剂或化学药品品中是否有大肠杆菌( 若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽) 1下表为某培养基的配方,有关叙述正确的是( ) 成分牛肉膏葡萄糖K2HPO4伊红美蓝青霉素琼脂蒸馏水含量10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1
13、 万单位适量1 000 mL A能在此培养基上生长的大肠杆菌,拟核上有抗青霉素的基因B此培养液是天然鉴别培养基C此培养基可以用来检测自来水中细菌含量是否符合饮用水标准D此培养基可以用于选育转基因大肠杆菌菌种的基因工程的操作过程中解析:选 D 此表表示鉴定大肠杆菌的合成培养基;能在此培养基上生长的大肠杆菌,其抗性基因位于质粒上。2判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是( ) A未接种的选择培养基B未接种的牛肉膏蛋白胨培养基C接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D接种了的选择培养基解析:选 C 将菌液稀释相同的倍数后接种,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目,因此应以牛
14、肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的原则是单一变量原则,所以应与选择培养基一样接种、培养。微生物培养的基本技术 例 2 请回答下列有关微生物的一些问题。(1) 微生物的分布: 微生物主要分布在富含_的土壤表层; 不同微生物对pH的要求不同,细菌常生活在酸碱度_的潮湿土壤中。(2) 微生物的消毒和灭菌:在菊花组织培养中,对外植体常用酒精和_进行消毒。在微生物培养中, 对培养基常用 _方法进行灭菌。 静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能 _。如果要检测灭菌是否彻底,可以采用的方法是: _ _ 。(3) 微生物的应用:在葡萄酒的自然发酵过程中,运用吸附在葡萄皮上的野生酵
15、母菌发精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页学习好资料欢迎下载酵产生酒精,请写出该过程的化学反应式:_ 。在果醋制作时, 运用醋酸菌在 _和糖源充足时,将糖分解成醋酸。(4) 微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是_和_。(5) 微生物的计数:根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低,原因是_ _ 。(6) 微生物的鉴定: 为检测尿素分解菌的存在与否,在以尿素为唯一氮源的_( 填“选择”或“鉴别” ) 培养基中加入_指示剂,如果存在尿素分解菌,则指示剂将变_色。 解析 (1) 微生
16、物主要分布在有机质丰富的土壤表层,细菌常生活在酸碱度接近中性的潮湿土壤中。(2) 植物组织培养时,对外植体常用酒精和氯化汞消毒,对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌;紫外线能使蛋白质变性,还能损伤 DNA的结构; 可通过在适宜的温度下放置灭菌过的培养基看其是否有菌落产生来确定培养基灭菌是否彻底。(3) 醋酸菌为需氧型生物。(4) 最常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(5) 因一个菌落可由多个连在一起的细菌形成,所以计算得出的细菌数一般低于实际数目。(6) 用选择培养基筛选目的菌,加入酚红指示剂检测尿素分解菌,若存在尿素分解菌,指示剂变红色。 答案 (1) 有机质接近中性(2) 氯化汞
17、高压蒸汽灭菌损伤 DNA的结构将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生(3)C6H12O6 酶2C2H5OH 2CO2能量有氧(4) 平板划线法稀释涂布平板法(5) 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落(6) 选择酚红红1微生物培养技术中的消毒和灭菌消毒灭菌区别使用手段较为温和的物理或化学方法强烈的理化因素结果杀死表面或内部的部分微生物( 不包括芽孢和孢子) 杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物常用方法煮沸消毒法、化学药剂消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法等灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法等联系都借助理化性质,营造微生物难以生存的不良环境;作用
18、实质都精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页学习好资料欢迎下载是通过使蛋白质变性来抑制微生物生命活动或杀死微生物2微生物纯化培养的接种方法(1) 平板划线操作:平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。平板划线操作的注意事项:a每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。b灼烧接种环之后,要冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。c划线时最后一区域不要与第一区域相连。d划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。(3) 稀释涂布平板法:先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板
19、,在稀释度足够高的菌液里, 聚集在一起的微生物将被分散到培养基的表面,从而在培养基表面形成单个菌落。如下图:3某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是( ) A利用平板划线法对细菌进行计数B以石油为唯一碳源的培养基筛选C采用稀释涂布平板法分离菌种D称取和稀释土壤时应在火焰旁解析:选 A 平板划线法能对细菌分离纯化,但不能对细菌进行计数,而稀释涂布平板法可以分离菌种并进行计数。4下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法,请回答相关问题:(1) 图甲是利用 _法进行微生物接种,图乙是利用_法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是_和_; 对这两种
20、接种工具进行灭菌和消毒精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页学习好资料欢迎下载的方法依次是 _和酒精消毒。(2) 接种操作为什么一定要在火焰附近进行?_ 。(3) 下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解,其接种方法是_( 填“图甲”或“图乙” ) 。解析:图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。 由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域,因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水,对微生物的生长造成影响,故需要倒置培养。答案: (1) 平板划线稀释涂布平板接种环
21、涂布器灼烧灭菌(2) 火焰附近存在着无菌区域(3) 图乙传统发酵技术 例 3 (2012海南高考 ) 回答下列关于腐乳制作的问题:(1) 腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是_ ,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为_和_;其产生的 _能将豆腐中的脂肪水解为_和_。(2) 发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制_生长。(3) 腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外,还能使腐乳具有独特的_。 解析 (1) 腐乳制作发酵过程中起作用的微生物有多种,如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉产
22、生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸,产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2) 发酵过程中加盐腌制,不仅可以调制风味,而且能够抑制杂菌等其他微生物的生长。(3) 腐乳制作后期加入卤汤,卤汤不仅可以防腐,还可以使腐乳具有独特的风味( 或香味) 。 答案 (1) 毛霉( 多) 肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸(2) 微生物(3) 风味微生物在传统发酵技术中的应用项目果酒和果醋的制作腐乳制作并检测亚制作泡菜硝酸盐含量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页学习好资料欢迎下载内容菌种及来源酵母菌:葡萄皮上野生型
23、酵母菌醋酸菌:空气或人工接种毛霉、青霉、 曲霉、酵母菌等真菌,空气中的生殖孢子乳酸菌、空气中的孢子原理无氧:酿酒C6H12O6 酶2C2H5OH 2CO2有氧:酿醋C2H5OH O2 酶CH3COOHH2O 蛋白质 蛋白酶小分子肽氨基酸脂肪 脂肪酶甘油脂肪酸C6H12O6酶2C3H6O3( 无 氧 ) 亚硝酸盐对氨基苯磺酸H重氮化合物 N-1-萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红色染料原料选择新鲜、无烂籽粒葡萄( 或苹果) 豆腐大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜实验流程挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒醋酸发酵果醋豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制制泡菜:选材配制盐水装坛发酵成品测亚硝酸盐含量: 配制溶液制备标
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